本發明提供一種脈沖磁場作用下利用原位結晶法制備高性能鋁基復合材料的方法和裝置,屬材料制備技術領域。其制備方法是:先熔煉合成復合材料熔體,合成溫度高于熔體液相線溫度10~200℃,熔體澆注于特殊設計的結晶器內在脈沖磁場作用下凝固,脈沖磁場關鍵參數為脈寬1~500ms,磁場幅值強度0.1~50T,本發明利用脈沖磁場對熔體的凝固過程施加脈沖電磁力,促使復合材料的基體組織和顆粒增強相同時進行細化,并控制顆粒相的團簇長大,提高顆粒相與基體的界面結合強度,能顯著提高復合材料的性能。
本發明涉及鋁基復合材料,特別涉及一種高體積分數高分散鋁基復合材料的低溫短時制備方法。本發明利用微波的選擇加熱、高效加熱以及催化功能,耦合電磁場的攪拌功能,在低溫短時條件下制備高體積分數高分散的顆粒增強鋁基復合材料。微波頻率2.45GHz,功率控制在50~500KW,電磁場磁感應強度在0.01~0.05T為宜。與單一施加電磁場和微波場下合成復合材料相比,合成溫度可進一步降低20~30℃,合成時間可減少3~10min,顆粒實際體積分數提高10~20%左右,顆粒在基體中分散性改善。
本發明公開了一種多酸基鎳配合物復合材料及其制備方法與應用,該復合材料NiPW由Wells-Dawson型陰離子[P2W18O62]6-和鎳2, 2’-聯吡啶配合物陽離子[Ni(2, 2’-bipyridine)3]6+構筑得到[Ni(2, 2’-bipyridine)3][P2W18O62]。該多酸基鎳配合物復合材料作為光催化材料,不僅具有很強的可見光活性、提高了對太陽光的利用率,而且易于回收、便于循環利用,降低成本。同時,該復合材料對諸多有機染料具有很好的降解作用,可用于處理有機染料廢水。另外,本發明的制備方法簡單易行、重現性好、易于實施、有利于工業化生產。
本發明提供了一種高強耐熱鋁基復合材料及制備方法,屬于金屬基復合材料加工技術領域。在本發明中,先采用大塑性變形等通道轉角擠壓技術施加剪切應力實現鋁基復合材料沿剪切方向的致密處理;再通過熱擠壓技術實現鋁基復合材料沿徑向的壓縮致密處理,并通過擠壓模具實現棒狀材料到板狀材料的轉變,利用激光沖擊改善棒狀到板狀變形的有益流線;最后通過軋制小變形處理實現鋁基復合材料沿厚度方向的變形致密處理。由于等通道轉角擠壓、棒材擠壓為板材(激光沖擊輔助)、板材的軋制三種工藝為三個不同方向對鋁基復合材料施加應力和變形,三種工藝的聯合處理不僅能夠保證強化相與基體間沿各個方向的有效結合,避免單一工藝處理時基體與界面結合存在薄弱區,抑制高溫工況條件下的界面載荷傳遞不均勻。因此,本發明制備的鋁基復合材料在高溫條件下仍具有較高的強度和塑性等優點。
本發明涉及高抗熱震材料,尤其涉及一種耐磨抗熱震復合材料及其制備方法。所述復合材料包括基體和涂覆在表面的包覆層,制備方法如下:基體A356復合材料的制備:對基體進行噴砂處理;包覆材料的制備:將石英粉45%,氧化鋁5%,膨脹珍珠巖5%,高嶺土2%,耐高溫填料9-10%混合均勻,再與無機粘合劑32%調和在一起,然后加入增強纖維1-2%,在室溫下混合攪拌均勻,制得包覆材料;將制備的包覆材料均勻的涂覆在基體表面,包覆層厚度為2-3mm,在室溫下自然干燥24h后對其緩慢升溫固化。本發明提供了一種能大幅度提高材料抗熱震性能且保證A356鋁基復合材料優良力學性能的方法??蓮V泛應用于電子元器件·磁性材料·粉末冶金等行業,甚至于航天領域。
本發明公開了一種金屬塑料復合材料結構的優化方法,先確定影響復合材料性能的主要結構參數;通過有限元分析得出若干組相關結構參數值及與之對應的復合材料性能的影響值;再用上步以得出的數據對自適應神經模糊推理系統進行訓練并建立各相關結構參數輸入與復合材料性能輸出之間的全局映射關系,獲得復合材料性能的自適應神經模糊推理系統模型;最后以復合材料性能作為目標利用遺傳算法對相關結構參數值進行復制、交叉和變異操作,最終得出與復合材料最優性能對應的各個結構參數值。本發明用有限元的方法得到結構參數及其對復合材料性能的影響值并借助自適應神經模糊推理遺傳算法進行優化,既保證了精度,又提高了效率。
本實用新型提供的一種新型的真空導入制備超厚復合材料板材裝置,目的在于解決真空導入較難制備超厚復合材料板材的難題,本實用新型所指的復合材料板材的厚度超過8mm,其方案是在預成型體的上下表面均鋪覆一層導流介質,當灌注樹脂之后,預成型體上表面的樹脂通過重力和表面作用力向下滲透纖維,預成型體下表面的樹脂通過表面作用力向上滲透纖維,縮短樹脂浸潤增強體的距離,縮短樹脂注入的時間,減小復合材料板材的缺陷,提高復合材料板材的成功率。本實用新型不僅解決了真空導入法較難實現超厚復合材料板材或制品制備的技術難題,擴大了真空導入法的應用范圍,同時也為超厚復合材料板材或制品的低成本化制造提供了一條思路。
本發明涉及金屬基復合材料,具體涉及一種金屬基復合材料的設計與性能預測方法。本發明采用基于模型復合材料物性和結構參數的有限元方法,在模型建立過程中充分考慮界面基體強化微區對復合材料性能的影響,而且有效反映真實的界面性能與脫粘行為對復合材料服役失效的影響,真實還原復合材料內部情況,實現對金屬基復合材料的性能導向設計與性能預測,具有真實還原復合材料特性、性能預測準的特點。
本發明屬于復合材料制備技術領域,具體涉及一種高熵合金顆粒增強的深冷處理鋁基復合材料及其制備方法。本發明通過優選設計高熵合金成分,然后真空球磨制備高熵合金,高熵合金粉末與微合金化的鋁基體粉末按比例混合均勻干燥后得到混合粉體;利用冷等靜壓壓制成型,得到復合材料坯錠;采用微波燒結工藝得到高熵合金顆粒增強的鋁基復合材料;最后將鋁基復合材料進行深冷處理。本發明在高熵合金顆粒增強鋁基復合材料實現鋁基復合材料強度和塑性提高的同時,能夠使鋁基復合材料具有良好的磁性能。
一種高體積分數內生顆粒增強鋁基復合材料及 其制備方法,涉及顆粒增強復合材料及其制備方法,采用熔體 直接反應法制備,在含18-26wt%Si的高硅鋁合金熔體中加入 占鋁液質量的20wt%~30wt%反應物,反應物為 ZrSiO4和 B2O3的混合物、 Zr(CO3) 2和 B2O3的混合物或ZrOCl2和 B2O3混合物中的一種,并按摩爾比Zr∶B=1∶2混合均勻,鋁 液溫度在850~950℃之間,待反應20min~40min后再加入占 鋁液質量0.08~0.12wt%P+0.8~1.0wt%RE(稀土)的細化變質 復合處理劑,處理時間為10min~20min,然后靜置5min~ 10min,冷卻至760~780℃澆入金屬型中凝固獲得多相內生顆 粒 (Si+Al2O3+ZrB2+Al3Zr)增強鋁基復合材料,鋁基體中同時包含 Al3Zr、 ZrB2和 Al2O3顆粒及細小Si顆粒,其中顆粒的理論體積分數為30~50 %。該復合材料設計性強,制備工藝簡單、成本低,性能穩定。
本發明為一種活性碳纖維增強多孔復合材料及其制備方法,由基體、碳纖維增強體和孔隙組成,孔隙可均勻存在于整個復合材料中或其中任一部分,尤其是可存在于復合材料表層。所述的基體為碳,或碳化硅,或上述兩種材料的混合而成的材料。所述的孔隙的占整體材料的體積比率為5~45%。所述的復合材料,其包括活性碳纖維層以及包裹在所述活性碳纖維層外的氧化硅凝膠層。包括下述步驟:(1)包裹氧化硅凝膠層的活性碳纖維層占纖維總量的20%~95%;(2)通過化學氣相沉積或液相浸漬的方法合成碳基、碳化硅基復合材料;(3)將碳纖維復合材料浸漬于氫氟酸溶液中,保持一段時間;(4)將復合材料真空除氣、除水,或晾干,或熱風烘干。
本實用新型提供一種薄壁復合材料蒙皮結構件的低成本生產裝置,該裝置包括樹脂儲罐、注膠管路、真空袋膜、隔離層、密封膠條、模具、抽氣管路、緩沖罐、真空設備,真空袋膜與模具通過密封膠條密封,真空袋膜與模具形成有密封腔室,密封腔室內設有若干層薄壁復合材料蒙皮的增強體、若干隔離層、脫模布一、導流介質;大大地提高了薄壁復合材料蒙皮結構件的生產效率,降低了成本;不僅使得復合材料在各個領域上的應用具有重量輕,力學性能優異的優點,更使得復合材料具有價格優勢,增大復合材料的應用優勢。
本發明涉及顆粒增強鋁基納米復合材料技術領域,具體是一種抗熱裂型雙元納米顆粒增強鋁基復合材料制備方法。本發明用中溫熱壓法制備碳化硼顆粒增強鋁基復合材料,利用原位反應合成技術制備ZrB2顆粒增強鋁基復合材料,將兩種復合材料置于坩堝中重熔,待溫度降至750℃以下,澆注于預熱至200℃的銅模中,制得雙元顆粒增強鋁基復合材料。本發明能夠改善基體合金熱裂傾向性。
本發明公開了一種壓縮可控的SiO2氣凝膠復合材料制備方法,通過控制制備SiO2氣凝膠復合材料制備原料中的純SiO2硬度和濕凝膠老化時間來實現產品的壓縮可控;具體包括根據所需要的SiO2氣凝膠復合材料的壓縮率確定所要制備的SiO2氣凝膠復合材料的硬度和濕凝膠老化時間;然后根據硬度公式確定所用的硅酸乙酯、無水乙醇和去離子等物料的比例并配制SiO2氣凝膠膠液;最后將片材浸膠凝膠,再經濕凝膠老化、疏水、干燥后獲得所需硬度的SiO2氣凝膠復合材料。本發明方法實現壓縮可控的生產SiO2氣凝膠復合材料,且方法簡單可行,結果準確,可以依據電池單元之間不同的壓縮要求進行產品硬度的調節,確保其在電池單元之間的準確應用,具有很好的應用前景。
本發明涉及一種粉煤灰微珠磁性復合材料表面印跡吸附劑的制備方法,屬環境材料制備技術領域。通過微乳液法,利用交聯的殼聚糖包覆納米γ-Fe2O3和微米的球型粉煤灰微珠,獲得粉煤灰微珠磁性復合材料;再以粉煤灰微珠磁性復合材料為基質材料,利用懸浮聚合法在其表面進行分子印跡聚合物改性,洗脫模板分子雙酚A后,即得到粉煤灰微珠磁性復合材料表面印跡吸附劑。球形的印跡吸附劑有顯著的熱和磁穩定性。1H-NMR表明分子間氫鍵是印跡吸附劑的識別機制。靜態吸附實驗結果表明利用本發明獲得的粉煤灰微珠磁性復合材料表面印跡吸附劑具有較高的吸附容量,快速的吸附動力學性質和明顯的BPA分子識別性能。
本發明公開了一種復合材料隔框共固化成型自動化翻模裝置及方法,該自動化翻模裝置包括復合材料隔框鋪貼工裝、復合材料隔框成型工裝和翻轉機器人;該自動化翻模方法為所述翻轉機器人將在復合材料隔框鋪貼工裝上鋪貼好的復合材料隔框制件整體翻轉180度后放置在復合材料隔框成型工裝上。本發明通過使用機器人的機械手實現復合材料及隔框的整體自動化翻轉,大大節省了人力,且工作效率高,適用于批量生產;并且,本發明通過機械手自動化翻轉,產品不易發生變形,從而保證了過程中的產品質量;同時,本發明通過機械手的自動定位,其定位精度高。
本發明提出一種顆粒增強鋁基復合材料的半固態連接方法及其裝置,裝置由原位加熱裝置、測溫熱電偶、溫度控制儀、滾動連接壓頭以及速度調節器組成,其中,原位加熱裝置、測溫熱電偶和滾動連接壓頭按先后順序排列在一個平行于連接面的導桿上,溫度控制儀通過引線與測溫熱電偶連接,速度調節器與滾動連接壓頭連接;可調式加壓裝置安裝在滾動連接壓頭上,在連接裝置兩側,設有固定連接母材的的夾具;將顆粒增強鋁基復合母材料加熱到基體鋁合金的液-固兩相溫度區內液相線溫度附近,在復合材料上加熱的寬度比瞬間加載的寬度稍寬,隨即進行瞬間加載使顆粒增強鋁基復合母材料發生觸變流動,從而實現顆粒增強鋁基復合材料的連接。
本發明的目的是提供一種工業規模制備內生顆粒增強鋁基復合材料的制備方法即熔體反應法+電磁攪拌處理+半連鑄成型集成技術。該方法是將含有增強顆粒形成元素的化合物在某一溫度下加入到熔融的鋁或鋁合金中,同時施加電磁攪拌,使之充分反應,并使內生顆粒在熔體中分布較均勻,獲得的復合材料熔體,經半連鑄成棒材。因而,具有工藝簡單、成本低、周期短、滿足工業化生產等優點,是實現內生顆粒增強鋁基復合材料工業化規模生產和應用的新技術之一。該方法制備的內生顆粒不僅具有高的強度、硬度和彈性模量,而且顆粒尺寸小(平均直徑≤2um),且在基體中分布均勻,因而增強效果好。
本發明公開一種具有低介電常數的填料、環氧基復合材料及其制備方法,屬于復合材料技術領域,包括低介電常數填料和低介電常數的環氧基復合材料的制備。首先將沸石粉高溫焙燒后分散于去離子水中,在沸石分散液中加入無水乙醇、模板劑以及氫氧化鈉溶液,向混合溶液緩慢滴加計算量的正硅酸乙酯,反應結束后,所得混合物過濾、洗滌,移至烘箱中烘干;上述產物高溫焙燒,即低介電常數填料;將上述低介電常數填料經高速攪拌分散于環氧樹脂中,加入固化劑與促進劑,得到的環氧復合物抽真空處理;將上述環氧復合物澆注到模具中,加熱固化即制得具有低介電常數的環氧基復合材料。本發明的有益效果為:有效降低了復合材料的介電常數,提高了復合材料的強度。
本發明涉及顆粒增強鋁基復合材料的制備技術領域,特別涉及到一種在電流與磁場復合作用下熔體直接反應合成制備顆粒增強鋁基復合材料的方法。該方法的主要特征是在熔體直接反應法制備顆粒增強鋁基復合材料的合成過程中對熔體通入電流并施加磁場,目的是利用電流與磁場之間交互作用產生的電磁振蕩效應促進熔體反應及控制顆粒形貌、尺寸和運動及分布行為。本發明的方案可以是交流電流與靜磁場復合,也可以是直流電與交變磁場復合。采用本發明可以顯著提高合成反應速率和產率,并具有顯著的顆粒形貌控制和促進分散的效果,適合工業規模制備高性能顆粒增強復合材料。
本發明涉及顆粒增強金屬基復合材料的制備技術領域,特別涉及到一種高能超聲場與脈沖電場下合成制備顆粒增強鋁基復合材料的方法。該方法的主要特征是在熔體直接反應法制備顆粒增強鋁基復合材料的原位反應合成過程中對反應熔體同時施加高能超聲場與脈沖電場。高能超聲場的參數為:頻率為22-30kHz,強度1-10W/cm2;脈沖電場的參數為:電流峰值密度為:0.1-10A/cm2,脈沖頻率為:0.1-10Hz。采用本發明的顯著優勢是高能超聲場與脈沖電場耦合作用,改善原位顆粒生成反應的熱力學與動力學,促進反應物與熔體之間的混合并控制顆粒形貌尺寸在微納米尺度,同時控制顆粒在熔體中的分散效果,適合制備高性能微納米顆粒增強復合材料。
?本發明涉及金屬基復合材料的制備方法,具體而言為涉及一種采用層疊技術制備連續纖維增強金屬基復合材料的方法。在惰性氣體保護下將熔融狀態的金屬噴吹到連續纖維表面,并通過碾壓使連續纖維與基體之間牢固結合,后噴吹的熔融金屬將與先噴吹的金屬層復合,并在受碾壓時使纖維-基體之間的結合得到進一步改善,如此反復進行,直到得到指定厚度的連續纖維增強金屬基復合材料。本發明操作簡便,易于實現工業規模生產;由于冷卻速率高,使基體金屬獲得了比較優異的性能,同時減輕了纖維與金屬基體之間的界面反應,復合材料的基體可以為晶態金屬或合金,在合適的條件下基體也可以是塊體非晶合金。?
本發明公開了一種基于芐醇路線制備三維石墨烯復合材料的方法及其三維石墨烯復合材料的應用,復合材料是以芐醇為溶劑,通過水熱法合成具有晶型的納米粒子,在通過石墨烯制備三維ZFO/GO/GCE復合材料,用所述三維ZFO/GO/GCE復合材料修飾的玻碳電極具有檢測對硝基苯酚的能力,本發明通過ZFO/GO/GCE作為檢測平臺,易于制備和保存,穩定性很好,對對硝基苯酚具有良好的選擇性,可實現對硝基苯酚的特異性識別檢測,操作簡單方便且靈敏度高。
本發明涉及石墨烯材料領域,特指一種硫雜石墨烯/γ-Fe2O3納米復合材料的制備方法及其用途,本發明制備的硫雜石墨烯/氧化鋅納米復合材料可以應用于比色法檢測領域,尤其可以應用于微流控技術通過比色法檢測乳酸。本發明所使用的制備硫雜石墨烯/γ-Fe2O3的方法,在650℃溫度下,卻能得到穩定存在的γ-Fe2O3。本發明所得到的材料硫雜石墨烯/γ-Fe2O3可廣泛應用于光電化學傳感、催化以及電池材料領域。本發明所得到的材料硫雜石墨烯/γ-Fe2O3用于微流控技術通過比色法靈敏檢測乳酸,通過微流控技術,降低了乳酸和乳酸氧化酶的用量,同時,硫雜石墨烯/γ-Fe2O3納米復合材料也得到降低的同時,還能夠起到很好的催化效果。
本發明屬于復合材料制備技術領域,具體涉及放電等離子燒結制備磁性Sm2Co17/Al?Ni?Co復合材料的方法和應用。本發明采用放電等離子燒結制備磁性Sm2Co17/Al?Ni?Co復合材料的方法具體如下:首先將Sm2Co17磁粉與鋁粉、鈷粉、鎳粉按比例混合均勻,加入乙醇,在球磨機中濕磨,真空干燥,得到混合粉體;然后用冷等靜壓壓制成型;將得到的復合材料坯錠放入石墨模具中,在放電等離子燒結爐中進行真空燒結,燒結完成后冷卻至室溫,即得到Sm2Co17/Al?Ni?Co復合材料;將復合材料進行充磁,得到磁性Sm2Co17/Al?Ni?Co復合材料。本發明的磁性Sm2Co17/Al?Ni?Co復合材料磁性較強,永磁效果更好;復合材料組織均勻,結構穩定,具有更強的抗拉強度、屈服強度。本發明的制備工藝過程簡單,可控性高,燒結快速、燒結溫度低,有望用于生產中。
本發明公開了一種復合材料激光輔助制孔裝置及其使用方法,包括刀具制孔機構、激光輔助制孔機構和待制孔的復合材料制件;所述復合材料制件通過制件夾持機構安裝在制孔工作區域內,所述激光輔助制孔機構用于對復合材料制件預制孔,所述刀具制孔機構用于對復合材料制件制孔。通過將傳統的刀具制孔與激光制孔結合,激光制孔作為輔助,其預制孔將復合材料的表面切割,再進行刀具制孔,一定程度上減少了在復合材料出刀口的阻力,減輕制孔刀具的磨損,減少了層間撕裂、毛刺的出現頻率,提升制孔質量的同時有利于制孔的批量化操作,實現生產線上的聯機和自動化,具有良好的實用價值。
本發明公開了一種具有自清潔功能的復合材料,其原料按重量份比包括:環氧樹脂20?30份、熱塑性樹脂25?40份、聚二甲基硅氧烷10?15份、聚四氟乙烯8?14份、熱穩定劑6?12份、固化劑4?8份、硅烷6?10份、偶聯劑8?16份、潤滑劑10?16份、加工助劑10?20份和阻燃劑6?12份,本發明涉及新材料技術領域。該具有自清潔功能的復合材料,通過具有超疏水功能的復合材料,凝結的水珠很快匯集流走,不會粘附在復合材料表面,大大降低了灰塵的粘附,大大提高了復合材料表面與水的接觸角,降低了滾動角,水滴在復合材料上可以自由滑動,實現了真正意義上的自清潔超疏水功能,能夠應用于生活、工業、軍事等眾多領域的樹脂基復合材料,其實施工藝簡單,操控性、工程化應用可行性強。
一種高性能高溫鈦合金基復合材料的制備方法,其特征是它以90wt.%Ti合金粉為基體以及7vol.%SiCp增強體粉末通過放電等離子燒結原位反應生成TiC及Ti5Si3增強相來制備的鈦基復合材料。制備步驟:1.利用霧化法制粉;2.濕磨7vol.%SiCp增強體粉末;3.濕磨基體和增強體混合粉末;4.在真空干燥箱進行烘干;5.干磨;6.200目過篩;7.在燒結溫度1350℃,燒結壓力50MPa條件下進行放電等離子燒結;8.進行固溶時效。本發明中復合材料的顯微硬度為724.56HV,復合材料氧化增重為1.7305 mg·cm?2,750℃下100h的高溫氧化后復合材料氧化膜厚度約為16μm。
本發明提供一種碳纖維復合材料接頭水壓試驗工裝及其結構設計方法,該工裝包括底架、前蓋板、腔體、后蓋板和吊環,底架上設有后蓋板,腔體設于前蓋板與后蓋板間,后蓋板通過下連接螺栓與腔體的下端連接,前蓋板通過上連接螺栓與腔體的上端連接,前蓋板、腔體、后蓋板共同形成內室,內室內設有碳纖維復合材料接頭,前蓋板端面及側面、腔體底面及與接頭接觸內壁上設有密封槽;該種碳纖維復合材料接頭水壓試驗工裝,通過設置前蓋板、腔體、后蓋板來形成內室,并將碳纖維復合材料接頭通過連接螺栓固定在內室內進行試驗,用于碳纖維復合材料接頭性能的評價與驗證。本發明能夠保證試驗結果的準確性,結構設計合理,便于使用。
本發明涉及一種吸聲針刺非織造復合材料的制備方法,包括以下具體步驟:A.將多孔滌綸纖維開松,梳理,成網;B.將纖維網輸入針刺機中進行針刺加固,圈繞,切斷,制成布料,所述布料的厚度為4mm~40mm,面密度為40g/m2~500g/m2;C.將2~6層布料層疊設置,進行熱壓復合,然后冷卻,熱壓的溫度為100℃~120℃,以及由該方法制成的吸聲針刺非織造復合材料。本發明的吸聲針刺非織造復合材料經熱壓復合后吸聲性能顯著提升,且輕薄、強度高、生產成本低。
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